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聚合物导热复合材料三维网络构筑及性能研究进展

聚合物导热复合材料三维网络构筑及性能研究进展

摘要：随着电子器件朝着小型化、高集成化及高功率化方向发展，散热问题愈发突出，开发高效热管理材料已成当务之急。聚合物复合材料相较传统导热材料，在轻质、耐腐蚀等方面优势显著。实现高效三维导热网络的设计与构筑，对聚合物复合材料获得优异导热性能至关重要。近年来，结合不同尺寸、形状等填料混杂填充策略的聚合物复合材料三维导热网络结构设计备受关注。本文首先阐述了聚合物复合材料的导热理论模型与数值模拟方法；其次，重点介绍了在聚合物基体中构筑三维导热网络的常用方法，包括预制三维填料骨架、隔离结构、双逾渗结构等；然后，详细总结了基于二维填料混杂填充聚合物复合材料在结构设计与性能调控方面的研究进展，包括填料桥接与协同效应、双填料网络构筑与性能协同、填料取向调控与剥离成型一体化等方面；最后，对该领域现存问题及未来研究方向予以总结和展望。
复合 2026年03月19日
氮化碳基复合材料的研究进展

氮化碳基复合材料的研究进展

摘要：石墨相氮化碳（graphitic phase carbon nitride, g-C3N4）作为一种无金属半导体，被广泛认为是清洁、绿色、可持续能源生产和转化有希望的候选者。近年来，g-C3N4 以其合适的带隙（约2.7 eV）、低成本、易制备、无毒、高度稳定和环保等优异性能备受人们关注。这一前景也反映了g-C3N4 纳米结构优异的光物理和化学特性，特别是高表面积、高量子效率、高效界面电荷分离和传输，以及易于形成复合材料或结合表面官能团等。综述了g-C3N4 纳米结构材料的合成、改性策略及光催化应用的最新研究进展。最后，总结了g-C3N4 基光催化剂在生产和应用中面临的挑战，并对g-C3N4 基光催化剂的发展前景进行了展望。
复合 2024年07月18日
3D打印纤维增强树脂基复合材料研究进展

3D打印纤维增强树脂基复合材料研究进展

摘要：纤维增强复合材料因具有轻量化、高承载以及卓越的力学性能和功能特性,是我国关键战略材料的重要组成。传统的纤维增强复合材料制造技术难以制备复杂结构零件,限制了复合材料的广泛应用,３D打印技术的飞速发展提供给制备纤维增强复合材料新的思路。综述了３D打印纤维增强树脂基复合材料研究进展包括原材料、基本原理、装备、工艺参数以及力学性能,并对３D打印纤维增强复合材料的未来研究与发展方向进行了展望。
复合 2026年03月13日
纤维增强陶瓷基复合材料的加工研究进展与发展趋势

纤维增强陶瓷基复合材料的加工研究进展与发展趋势

摘要：纤维增强陶瓷基复合材料具有高比模量、高比强度、低热膨胀系数、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等许多优良的力学性能。这些优良的特性使其在航天航空等领域的应用日益增加。但纤维增强陶瓷基复合材料具有非均质性、各向异性、硬度高和脆性大的特点，是一种典型的难加工材料。因此，有必要对纤维增强陶瓷基复合材料的加工机理进行深入的研究。本文系统介绍纤维增强陶瓷基复合材料的传统加工和非传统加工研究现状，并对各种加工工艺方法的发展趋势、优缺点、适用范围、存在问题及相应解决方法进行总结和概括。和传统加工方法相比，非传统加工方法具有比较明显的优势，是当前发展的主要方向。
复合 2024年07月11日
碳纤维增强树脂基复合材料本构模型研究进展

碳纤维增强树脂基复合材料本构模型研究进展

摘要: 碳纤维增强树脂基复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀性、耐热性和热稳定性等优异性能，在航空航天、交通运输和新能源等领域得到了广泛应用。目前，碳纤维复合材料的本构模型通常采用实验法或者有限元法得到，但因其复杂的材料结构和多轴加载失效机制，材料的本构模型构建更具有挑战性。本文系统综述了文献报道的有关碳纤维增强树脂基复合材料本构模型的相关研究进展。首先，概述了碳纤维增强树脂基复合材料本构模型构建的研究现状；其次，从单向碳纤维复合材料本构模型入手，分别阐述碳纤维和树脂基体的应力应变关系，以及复合材料的本构计算方法；再次，分析三维编织复合材料的力学结构，将单向碳纤维复合材料本构模型扩展到多向碳纤维复合材料渐进损伤本构模型；最后，对碳纤维增强树脂基复合材料本构模型的发展趋势进行了展望。
复合 2026年03月06日
高体积分数SiC增强铜基复合材料的制备与性能研究

高体积分数SiC增强铜基复合材料的制备与性能研究

摘要： 随着现代工业的快速发展，SiC/Cu复合材料以其优异的导电性、高强度、导热性等在电子封装领域有着巨大的应用前景。通过化学镀与粉末冶金法成功制备了高体积分数β-SiC@ Cu/Cu复合材料，并通过金相显微镜、XＲD、SEM等分析手段对其物相、微观组织和热膨胀系数进行了表征。结果表明: 随着SiC体积含量的增加，β-SiC@ Cu/Cu复合材料的致密度、抗弯强度均减小，而复合材料的硬度随之增大;β-SiC@ Cu/Cu 复合材料的抗弯强度达在70MPa以上，热膨胀系数为4.5×10-6～10.0×10-6/℃，满足现代电子封装材料性能要求。
复合 2024年06月25日
石墨烯改性导热复合材料研究进展

石墨烯改性导热复合材料研究进展

摘要：石墨烯具有极佳的热学与电学性能，是目前十分热门的炭材料之一，在导热领域应用价值显著。石墨烯与聚合物复合后制得的石墨烯改性导热复合材料（GTCCs）具有优异的力学性能、热学性能和化学稳定性。对电子设备日益严重的发热问题而言，GTCCs是一种有效的解决方案，其具有替代商用导热硅脂的潜力，梳理相关研究的核心思路并提炼关键信息有助于把握切合实际的发展导向，推动GTCCs大规模产业化应用。本文简要分析了当代电子设备的散热需求与GTCCs的导热机理；将GTCCs的改性手段分为填料杂化、填料改性和主动构建导热骨架三类，介绍了与各类改性手段相适应的生产工艺和国内外研究进展；列举了GTCCs在传感器、涂层等方面的实际应用，展示了其巨大的工业价值；最后，在展望GTCCs未来的同时，对GTCCs研究中存在的问题进行了探讨，从实际出发总结了一些有前景的发展方向。
复合 2024年05月22日
碳纳米管杂化结构增强复合材料电学和力学性能研究进展

碳纳米管杂化结构增强复合材料电学和力学性能研究进展

摘要：碳纳米管作为一维纳米材料，具有优异的电学、热学、力学等性能，被广泛地用作复合材料的增强剂。根据碳纳米管杂化结构类型，综述了碳纳米管/颗粒材料、碳纳米管/纤维材料、碳纳米管/片层材料、碳纳米管/轻质泡沫材料等结构在电学性能和力学性能方面的研究进展，阐述了各种杂化结构的电学性能和力学性能增强机理，分析了各种杂化结构的优势，为碳纳米管杂化材料的构建和设计提供了依据。
复合 2024年09月30日
碳纳米管膜用于碳纤维增强树脂基复合材料的电热固化技术

碳纳米管膜用于碳纤维增强树脂基复合材料的电热固化技术

摘要：为探索碳纳米管膜用于树脂基复合材料电热固化成型的工艺适用范围和应用前景，以CCF800H/EC120A碳纤维增强环氧预浸料为研究对象，用柔性碳纳米管膜对其电热固化处理。为优化电热固化工艺，对比了真空电热固化和模压电热固化对复合材料内部质量、玻璃化转变温度、力学性能及微观形貌的影响，以考察真空度和外压在电热固化过程中的作用。研究结果表明，碳纳米管膜可实现快速、均匀的加热；与模压电热固化相比，碳纳米管膜真空电热固化工艺所得复材板的内部质量好，玻璃化转变温度高，力学性能更优异，表明在该预浸料的电热固化过程中，真空度比外压对复材板成型质量和性能控制的作用更显著；与传统烘箱固化方式相比，真空电热固化复材板的弯曲强度保持率为90%，弯曲模量相当，层剪性能差距较小。
复合 2024年05月14日
航空复合材料结构健康监测：研究进展及其智能化趋势

航空复合材料结构健康监测：研究进展及其智能化趋势

摘要：先进复合材料结构在航空器中得到广泛应用，相比于传统的金属材料，该结构的应用既能实现飞行器轻量化设计，又能提高其损伤容限。苛刻的服役环境及复杂的载荷工况使航空复合材料结构面临严峻的考验，复合材料结构健康监测成为保障航空器在役安全的必由之路。本文分析了复合材料结构的损伤机理和典型损伤模式，对航空复合材料结构的健康监测需求进行了介绍；针对航空复合材料结构的宏、细观损伤、健康状态、寿命等的监测需求，总结了传统监测方法的应用现状；介绍了柔性电子皮肤、自供电传感器等新型先进健康监测技术的进展，并探讨了多传感器数据融合技术、数字孪生、机器学习等智能技术的创新应用；简要概述了结构健康监测技术在国内外航空领域的工程实际应用，并讨论了其未来发展方向和智能化的研究重点，为航空复合材料结构健康监测的研究提供参考。
复合 2026年02月26日